p21WAF1/CIP1基因及p53蛋白在大肠癌的表达及意义
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孙润芹. 陈晓黎. 黄莺. 王康敏.
大肠癌.p21WAF1,CIP1基因.p53蛋白.免疫组织化学.预后.
参见附件(190kb)。
作者：孙润芹 陈晓黎 黄莺 王康敏
单位：(西安医科大学第二临床医学院病理科 西安 710004)
关键词：大肠癌；p21WAF1/CIP1基因；p53蛋白；免疫组织化学；预后
西安医科大学学报000116摘要 用免疫组织化学方法对42例大肠癌组织p21WAF1/CIP 1基因及p53蛋白的表达进行检测。结果表明：p21WAF1/CIP1阳性率42.9%，p53蛋白阳性 率64 .1%；两者与大肠癌的组织分化、淋巴结转移及术后生存率之间有关，并随着肿瘤恶性程度 的增加，p21WAF1/CIP1阳性率下降，p53蛋白阳性率增加。推测p21WAF1/CIP1及p53之间存在 着一定的负性相关关系，同时检测p21WAF1/CIP1基因及p53蛋白的表达情况，有助于判断大 肠癌的生物学行为及患者的预后。
中图分类号 R735.3+4 文献标识码 A
文章编号 0258-0659(2000)01 -0042-02
The expression of p21WAF1/CIP1 gene and p53 protein in colorectal can cer
Sun Runqin, Chen Xiaoli, Huang Ying et al
(Department of Pathology, Second Affiliated Hospital，Xi′an Medical University, Xi′an 710004, China)
ABSTRACT In order to study the relation of p21WAF1 gene and p5 3 protein and their prognostic value in cases with colorectal cancer, an immunoh istochemical method was used p53 gene products on 42 paraffin embedded human col orectal cancer tissues.The results showed that the total positive staining rate of p21WAF1 gene and p53 protein was 42.9% and 64.1% .The expression of both was correlated with histological classification and differentiation of carcinoma.The positive staining rate of p21WAF1 gene was decreased with the increase in malig nancy of neoplasma ,while the positive staining rate of p53 protein was increase d.The expression of p21WAF1 gene was negatively associated with p53 protein.Dete ction of p21WAF1 gene and p53 protein expression may have significant value in t he prognosis of human colorectal carcinoma.
KEY WORDS colorectal carcinoma p21WAF1 gene p53 protein im munohistochemistry prognosis
p21WAF1/CIP1(简称p21)是一种细胞周期素依赖性激酶的抑制蛋白，它可通过抑制多组Cycli n/CDK复合物的活性而调节细胞周期。同时，可通过p53而诱导表达，是p53重要的下游因子 [1]。已证明，p21和p53与肿瘤细胞分化密切相关，但是在大肠癌中p21和p35蛋白 的 表达及其关系的研究甚少。我们应用免疫组化方法观察p21和p53在42例大肠癌的组织分化、 淋巴结转移及预后关系。
1 材料和方法
1.1 材料 选自我院1990～1995年的大肠癌患者切除标 本42例，平均年龄49岁，男15例，女27例。标本经10%甲醛固定，常规脱水，包埋，切片厚5 μm。诊断按文献[2]。其中管状腺癌20例，低分化腺癌18例，粘液腺癌4例；限于 粘膜及粘膜下层5例，侵及肌层14例，浆膜层23例。伴有淋巴结转移19例，无淋巴结转移23 例。42例中2例随访时间不足5年，其余40例随访均超过5年。
1.2 试剂及方法 p21和p53均为中山公司产品。试剂盒 自 丹麦Dako公司，采用SP法免疫组化染色，DAB显色，苏木素套染核，以TBS替代一抗作阴性对 照，已知阳性切片作阳性对照。
1.3 结果判断 以癌细胞核染成明显可辨的棕黄色为阳 性 。切片中阳性细胞无或少于癌细胞总数5%为阴性(-)，阳性细胞占癌细胞总数的5%以上记 为阳性(+)。
1.4 统计学方法 采用χ2检验法。
2 结 果
2.1 p21和p53蛋白表达与大肠癌组织类型和浸润深度的关系 见表1。42例大肠癌中p21、p53阳性表达率分别为42.9%、64.1%，p21染色阳性主要位于胞核中( 图 1)，癌旁粘膜腺上皮细胞核见阳性着色；p53染色阳性定位于细胞核(图2)，胞浆亦见阳性， 但着色较淡，癌旁粘膜腺上皮细胞均为阴性。
图1 大肠腺癌p21阳性位于细胞核 免疫组化SP法×400
图2 大肠腺癌p53染色阳性位于细胞核 SP法×400
表1 p21、p53表达与大肠癌组织类型和浸润关系 大肠癌
n
p21
p53
组织类型
+
%
+
%
管状腺癌
20
12
60
9
45
低分化腺癌
18
5
27.7
15
83
粘液腺癌
4
1
25
3
75
浸润深度
粘膜及粘膜肌层
5
3
60
2
40
肌层
14
8
57.1
8
57.1
浆膜层
23
7
30.4
17
74
管状腺癌与低分腺癌和粘液腺癌比较，p21阳性率前者显著增高(P<0.05)；p 53阳性率前者显著降低(P<0.05)。肿瘤浸润至肌层和局限于粘膜下与浸润至浆膜层比较 ，前者p21阳性率高，p53阳性率低，但无统计学意义。
2.2 p21、p53与大肠癌淋巴结转移的关系 见表2。淋巴 结阳性组与阴性组比较；p21阳性率前者显著低于后者(P<0.05)。p53阳性率前者显著高 于后者(P<0.05)。
2.3 p21、p53蛋白表达与大肠癌预后关系 见表3 。与5年生存期相比p21,P<0.01;p53 P<0.01；40例随访5年以上大肠癌患者中， 存活5年以上大肠癌组织中p21、p53阳性表达率分别为61.8%、42.4%，存活5年以下组阳性 表达率分别为21.1%、83.1%，两组相比均有显著差异(P<0.01)。表2 p21、p53与大肠癌淋巴结转移的关系 大肠癌
n
p21
p53
+
%
+
%
淋巴结转移
阳性组
19
4
21
17
84
阴性组
23
14
61
10
49
表3 p21、p53蛋白表达与大肠癌预后关系 大肠癌生存期
n
p21
p53
+
%
+
%
≥5年
21
13
61.8
9
42 .4
<5年
19
4
21.1
16
83.1
3 讨 论
肿瘤细胞的基本特征是细胞生长失控和分化受阻。近年来从细胞周期的角度探索肿瘤的分子 机制是许多研究者关注的热点之一。
p21基因定位于6p21.2,由68bp,450bp,1600bp三个外显子组成，p21基因的启动区内含有与p5 3基因结合的特有序列。p21直接与CDC2(CDK1)，CDK2，CDK4结合，并与Cyclin A、B、D、E 一起共同形成具有酶活性的复合物。p21作为一个潜在的CDK酶抑制剂诱导细胞周期G1期的停 止。如果细胞在G1期发生DNA损伤，那么p21产生增多，抑制Cyclin-CDK活性，阻止细胞进 入S期；如果细胞在S期发生DNA损伤，p21蛋白产生也增多，直接抑制PCNA阻断DNA复制。一 旦p21功能丧失，无论是基因突变或表达改变，均可导致细胞增殖失控，发生肿瘤[1 ， 3]。本文与Barbars[3]等研究结果及文献报道一致。本组大肠癌组织中p21阳 性表达率(1)随组织分化的降低而显著减少，(2)随浸润程度的增加而降低，(3)与淋巴结转 移和5年生存期均有统计学意义。
野生型p53基因是细胞生长控制基因，定位于人染色体17p21，对于抑制细胞异常增殖及肿瘤 发生具有重要作用，调节G1期细胞进入S期，如DNA损伤可使其留在G1期，抑制细胞生长和分 裂。当p53缺失或突变后，失去对细胞的监控作用，带着损伤DNA进入S期，使细胞突变和染 色体畸变，导致细胞癌变[4，5]。但野生型p53蛋白含量低，难以检测，当p53基 因突变后，稳定性增加，在肿瘤细胞中堆积。免疫组化阳性间接反映p53的功能异常。本文 与Rodrigues等[6]研究结果一致。大肠癌组织中p53阳性率为64.1%，随浸润 深度的增加而增高，与组织分化、淋巴结转移及5年生存期均有统计学意义。
参考文献
1.王恒梁.p21的研究进展[J].国外医学肿瘤学分册，1996；23(3) ∶141
2.全国肿瘤防治办公室，中国抗癌协会.中国常见肿瘤诊治规范-第三期，大肠腺 癌[S].北京：北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社，1990∶11～23
3.Barbers chi M,Doglioni C,Veronese S et al.p21WAF1 and p53 immunohi stoc hemical expression in breast carcinoma may predit therapeutic response to adjuta nt treatment [J].Eur J Cancer ,1996;32(5)∶2182
4.郑杰，吴秉铨.p53研究的新进展[J].中华病理学杂志，1997；26(4)∶251[ ZK)
5.Enoch T,Norbury C.Cellular responses to DNA damage:cell cycle checkpoi nts ,apoptosis and the roles of p53 and AMT[J].TIBS,1995;20(2)∶426
6.Rodrigues NR, Rowan A, Smith MEF et al.p53 mutations in colorectal cancer[J].Proc Natl Acad SCI USA,1990;87(4)∶7555
(1999-01-12收稿 1999-02-04修回)
作者：孙润芹 陈晓黎 黄莺 王康敏
单位：(西安医科大学第二临床医学院病理科 西安 710004)
关键词：大肠癌；p21WAF1/CIP1基因；p53蛋白；免疫组织化学；预后
西安医科大学学报000116摘要 用免疫组织化学方法对42例大肠癌组织p21WAF1/CIP 1基因及p53蛋白的表达进行检测。结果表明：p21WAF1/CIP1阳性率42.9%，p53蛋白阳性 率64 .1%；两者与大肠癌的组织分化、淋巴结转移及术后生存率之间有关，并随着肿瘤恶性程度 的增加，p21WAF1/CIP1阳性率下降，p53蛋白阳性率增加。推测p21WAF1/CIP1及p53之间存在 着一定的负性相关关系，同时检测p21WAF1/CIP1基因及p53蛋白的表达情况，有助于判断大 肠癌的生物学行为及患者的预后。
中图分类号 R735.3+4 文献标识码 A
文章编号 0258-0659(2000)01 -0042-02
The expression of p21WAF1/CIP1 gene and p53 protein in colorectal can cer
Sun Runqin, Chen Xiaoli, Huang Ying et al
(Department of Pathology, Second Affiliated Hospital，Xi′an Medical University, Xi′an 710004, China)
ABSTRACT In order to study the relation of p21WAF1 gene and p5 3 protein and their prognostic value in cases with colorectal cancer, an immunoh istochemical method was used p53 gene products on 42 paraffin embedded human col orectal cancer tissues.The results showed that the total positive staining rate of p21WAF1 gene and p53 protein was 42.9% and 64.1% .The expression of both was correlated with histological classification and differentiation of carcinoma.The positive staining rate of p21WAF1 gene was decreased with the increase in malig nancy of neoplasma ,while the positive staining rate of p53 protein was increase d.The expression of p21WAF1 gene was negatively associated with p53 protein.Dete ction of p21WAF1 gene and p53 protein expression may have significant value in t he prognosis of human colorectal carcinoma.
KEY WORDS colorectal carcinoma p21WAF1 gene p53 protein im munohistochemistry prognosis
p21WAF1/CIP1(简称p21)是一种细胞周期素依赖性激酶的抑制蛋白，它可通过抑制多组Cycli n/CDK复合物的活性而调节细胞周期。同时，可通过p53而诱导表达，是p53重要的下游因子 [1]。已证明，p21和p53与肿瘤细胞分化密切相关，但是在大肠癌中p21和p35蛋白 的 表达及其关系的研究甚少。我们应用免疫组化方法观察p21和p53在42例大肠癌的组织分化、 淋巴结转移及预后关系。
1 材料和方法
1.1 材料 选自我院1990～1995年的大肠癌患者切除标 本42例，平均年龄49岁，男15例，女27例。标本经10%甲醛固定，常规脱水，包埋，切片厚5 μm。诊断按文献[2]。其中管状腺癌20例，低分化腺癌18例，粘液腺癌4例；限于 粘膜及粘膜下层5例，侵及肌层14例，浆膜层23例。伴有淋巴结转移19例，无淋巴结转移23 例。42例中2例随访时间不足5年，其余40例随访均超过5年。
1.2 试剂及方法 p21和p53均为中山公司产品。试剂盒 自 丹麦Dako公司，采用SP法免疫组化染色，DAB显色，苏木素套染核，以TBS替代一抗作阴性对 照，已知阳性切片作阳性对照。
1.3 结果判断 以癌细胞核染成明显可辨的棕黄色为阳 性 。切片中阳性细胞无或少于癌细胞总数5%为阴性(-)，阳性细胞占癌细胞总数的5%以上记 为阳性(+)。
1.4 统计学方法 采用χ2检验法。
2 结 果
2.1 p21和p53蛋白表达与大肠癌组织类型和浸润深度的关系 见表1。42例大肠癌中p21、p53阳性表达率分别为42.9%、64.1%，p21染色阳性主要位于胞核中( 图 1)，癌旁粘膜腺上皮细胞核见阳性着色；p53染色阳性定位于细胞核(图2)，胞浆亦见阳性， 但着色较淡，癌旁粘膜腺上皮细胞均为阴性。
图1 大肠腺癌p21阳性位于细胞核 免疫组化SP法×400
图2 大肠腺癌p53染色阳性位于细胞核 SP法×400
表1 p21、p53表达与大肠癌组织类型和浸润关系 大肠癌
n
p21
p53
组织类型
+
%
+
%
管状腺癌
20
12
60
9
45
低分化腺癌
18
5
27.7
15
83
粘液腺癌
4
1
25
3
75
浸润深度
粘膜及粘膜肌层
5
3
60
2
40
肌层
14
8
57.1
8
57.1
浆膜层
23
7
30.4
17
74
管状腺癌与低分腺癌和粘液腺癌比较，p21阳性率前者显著增高(P<0.05)；p 53阳性率前者显著降低(P<0.05)。肿瘤浸润至肌层和局限于粘膜下与浸润至浆膜层比较 ，前者p21阳性率高，p53阳性率低，但无统计学意义。
2.2 p21、p53与大肠癌淋巴结转移的关系 见表2。淋巴 结阳性组与阴性组比较；p21阳性率前者显著低于后者(P<0.05)。p53阳性率前者显著高 于后者(P<0.05)。
2.3 p21、p53蛋白表达与大肠癌预后关系 见表3 。与5年生存期相比p21,P<0.01;p53 P<0.01；40例随访5年以上大肠癌患者中， 存活5年以上大肠癌组织中p21、p53阳性表达率分别为61.8%、42.4%，存活5年以下组阳性 表达率分别为21.1%、83.1%，两组相比均有显著差异(P<0.01)。表2 p21、p53与大肠癌淋巴结转移的关系 大肠癌
n
p21
p53
+
%
+
%
淋巴结转移
阳性组
19
4
21
17
84
阴性组
23
14
61
10
49
表3 p21、p53蛋白表达与大肠癌预后关系 大肠癌生存期
n
p21
p53
+
%
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≥5年
21
13
61.8
9
42 .4
<5年
19
4
21.1
16
83.1
3 讨 论
肿瘤细胞的基本特征是细胞生长失控和分化受阻。近年来从细胞周期的角度探索肿瘤的分子 机制是许多研究者关注的热点之一。
p21基因定位于6p21.2,由68bp,450bp,1600bp三个外显子组成，p21基因的启动区内含有与p5 3基因结合的特有序列。p21直接与CDC2(CDK1)，CDK2，CDK4结合，并与Cyclin A、B、D、E 一起共同形成具有酶活性的复合物。p21作为一个潜在的CDK酶抑制剂诱导细胞周期G1期的停 止。如果细胞在G1期发生DNA损伤，那么p21产生增多，抑制Cyclin-CDK活性，阻止细胞进 入S期；如果细胞在S期发生DNA损伤，p21蛋白产生也增多，直接抑制PCNA阻断DNA复制。一 旦p21功能丧失，无论是基因突变或表达改变，均可导致细胞增殖失控，发生肿瘤[1 ， 3]。本文与Barbars[3]等研究结果及文献报道一致。本组大肠癌组织中p21阳 性表达率(1)随组织分化的降低而显著减少，(2)随浸润程度的增加而降低，(3)与淋巴结转 移和5年生存期均有统计学意义。
野生型p53基因是细胞生长控制基因，定位于人染色体17p21，对于抑制细胞异常增殖及肿瘤 发生具有重要作用，调节G1期细胞进入S期，如DNA损伤可使其留在G1期，抑制细胞生长和分 裂。当p53缺失或突变后，失去对细胞的监控作用，带着损伤DNA进入S期，使细胞突变和染 色体畸变，导致细胞癌变[4，5]。但野生型p53蛋白含量低，难以检测，当p53基 因突变后，稳定性增加，在肿瘤细胞中堆积。免疫组化阳性间接反映p53的功能异常。本文 与Rodrigues等[6]研究结果一致。大肠癌组织中p53阳性率为64.1%，随浸润 深度的增加而增高，与组织分化、淋巴结转移及5年生存期均有统计学意义。
参考文献
1.王恒梁.p21的研究进展[J].国外医学肿瘤学分册，1996；23(3) ∶141
2.全国肿瘤防治办公室，中国抗癌协会.中国常见肿瘤诊治规范-第三期，大肠腺 癌[S].北京：北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社，1990∶11～23
3.Barbers chi M,Doglioni C,Veronese S et al.p21WAF1 and p53 immunohi stoc hemical expression in breast carcinoma may predit therapeutic response to adjuta nt treatment [J].Eur J Cancer ,1996;32(5)∶2182
4.郑杰，吴秉铨.p53研究的新进展[J].中华病理学杂志，1997；26(4)∶251[ ZK)
5.Enoch T,Norbury C.Cellular responses to DNA damage:cell cycle checkpoi nts ,apoptosis and the roles of p53 and AMT[J].TIBS,1995;20(2)∶426
6.Rodrigues NR, Rowan A, Smith MEF et al.p53 mutations in colorectal cancer[J].Proc Natl Acad SCI USA,1990;87(4)∶7555
(1999-01-12收稿 1999-02-04修回)
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